ДЗ М-3

1
Домашнее задание ДЗ по М-3
Дать прогноз химической обстановки на определенное время после
разрушения резервуара.
По результатам выполнения ДЗ по М-3 оформляется Расчетно-пояснительная записка
(РПЗ).
ВНИМАНИЕ!
Перед выполнением Домашнего задания по М-3 необходимо ознакомиться с текстом
Семинар Химия «Прогнозирование обстановки при авариях на химически
опасных объектах» и Лекция 13 Химия «Аварии на химически опасных объектах
(ХОО)», выложенным на сайте кафедры Э9 (на странице Готлиба Я.Г. http://www.mhts.ru/about/prepods/gotlib.asp, Модуль М-3, ДЗ по М-3, Семинар Химия,
Лекция Химия).
Варианты задач
Номер задачи выбирается по номеру в списке группы.
№1. В резервуаре на ХОО при нормальных условиях хранится этиленсульфид.
Количество в резервуаре 5 т. Дать прогноз химической обстановки на 12 ч после разрушения
резервуара. Под резервуаром имеется поддон (обваловка) высотой 0,9 м. Метеоусловия: СВУ изотермия, температура 30 град.С, ветер 0,5 м/с.
№2. . В резервуаре на ХОО при нормальных условиях хранится этиленсульфид. Объем
резервуара 10 м.куб. Коэффициент заполнения 0,9. Дать прогноз химической обстановки на 10
ч после разрушения резервуара. Под резервуаром имеется поддон (обваловка) высотой 0,9 м.
Метеоусловия: СВУ - конвекция, температура 20 град.С, ветер 1 м/с.
№3 В резервуаре на ХОО при нормальных условиях хранится хлорциан. Объем
резервуара 50 м.куб. Коэффициент заполнения 0,9. Дать прогноз химической обстановки на 10
ч после разрушения резервуара. Под резервуаром имеется поддон (обваловка) высотой 1,7 м.
Метеоусловия: СВУ - конвекция, температура 10 град.С, ветер 3 м/с.
№4 В резервуаре на ХОО при нормальных условиях хранится хлорциан. Размеры
резервуара: диаметр 3,7 м, длина 7 м. Коэффициент заполнения 0,9. Дать прогноз химической
обстановки на 24 ч после разрушения резервуара. Под резервуаром имеется поддон
(обваловка) высотой 1,7 м. Метеоусловия: СВУ - инверсия, температура -10 град.С, ветер 4
м/с.
№5 В резервуаре на ХОО при нормальных условиях хранится хлорпикрин. Количество в
резервуаре 8 т. Дать прогноз химической обстановки на 12 ч после разрушения резервуара.
Под резервуаром имеется поддон (обваловка) высотой 0,9 м. Метеоусловия: СВУ - изотермия,
температура 30 град.С, ветер 1 м/с.
2
№6 В резервуаре на ХОО при нормальных условиях хранится хлорпикрин. Объем
резервуара 5 м.куб. Коэффициент заполнения 0,9. Дать прогноз химической обстановки на 12 ч
после разрушения резервуара. Под резервуаром имеется поддон (обваловка) высотой 0,9 м.
Метеоусловия: СВУ - конвекция, температура 10 град.С, ветер 2 м/с.
№7 В резервуаре на ХОО при нормальных условиях хранится фосген. Размеры
резервуара: диаметр 3,25 м, длина 6 м. Коэффициент заполнения 0,9. Дать прогноз химической
обстановки на 12 ч после разрушения резервуара. Под резервуаром имеется поддон
(обваловка) высотой 1,7 м. Метеоусловия: СВУ - инверсия, температура 0 град.С, ветер 3 м/с.
№8 В резервуаре на ХОО при нормальных условиях хранится окись этилена. Количество
в резервуаре 43,9 т. Дать прогноз химической обстановки на 24 ч после разрушения
резервуара. Под резервуаром имеется поддон (обваловка) высотой 1,7 м. Метеоусловия: СВУ изотермия, температура -10 град.С, ветер 3 м/с.
№9( В резервуаре на ХОО под давлением 400 кПа в виде газа хранится хлор. Размеры
шарообразного резервуара: диаметр 12 м. Дать прогноз химической обстановки на 1 ч после
разрушения резервуара. Метеоусловия: СВУ - конвекция, температура 10 град.С, ветер 0,5 м/с.
№10 В резервуаре на ХОО под давлением 600 кПа в виде газа хранится хлор. Размеры
шарообразного резервуара: диаметр 11,5 м. Дать прогноз химической обстановки на 6 ч после
разрушения резервуара. Метеоусловия: СВУ - изотермия, температура 20 град.С, ветер 4 м/с.
№11 В резервуаре на ХОО под давлением 600 кПа в виде газа хранится фосген . Объем
резервуара 300 м.куб. Дать прогноз химической обстановки на 1 ч после разрушения
резервуара. Метеоусловия: СВУ - конвекция, температура 20 град.С, ветер 3 м/с.
№12 В резервуаре на ХОО под давлением 400 кПа в виде газа хранится фтор. Объем
резервуара 2000 м.куб. Дать прогноз химической обстановки на 20 ч после разрушения
резервуара. Метеоусловия: СВУ - конвекция, температура 0 град.С, ветер 4 м/с.
№13 В резервуаре на ХОО под давлением 200 кПа в виде газа хранится фтор с
концентрацией 80%. Размеры резервуара: диаметр 0,6 м, длина 1400 м. Дать прогноз
химической обстановки на 24 ч после разрушения резервуара. Метеоусловия: СВУ - инверсия,
температура -10 град.С, ветер 0,5 м/с.
№ 14 В резервуаре на ХОО под давлением 600 кПа в виде газа хранится сероводород.
Объем резервуара 1200 м.куб. Дать прогноз химической обстановки на 1 ч после разрушения
резервуара. Метеоусловия: СВУ - инверсия, температура - 20 град.С, ветер 2 м/с.
3
№ 15 В резервуаре на ХОО под давлением 800 кПа в виде газа хранится сероводород ..
Размеры резервуара: диаметр 24 м, Дать прогноз химической обстановки на 1 ч после
разрушения резервуара. Метеоусловия: СВУ - изотермия, температура - 30 град.С, ветер 3 м/с.
№ 16 В резервуаре на ХОО под давлением 400 кПа в виде газа хранится сернистый
ангидрид. Объем резервуара 400 м.куб. Дать прогноз химической обстановки на 3 ч после
разрушения резервуара. Метеоусловия: СВУ - изотермия, температура 0 град.С, ветер 0,5 м/с.
№ 17 В резервуаре на ХОО изотермически хранится аммиак. Количество в резервуаре
13500 т.. Дать прогноз химической обстановки на 1 ч после разрушения резервуара. Разлив
свободный. Метеоусловия: СВУ - конвекция, температура - 10 град.С, ветер 2 м/с.
№ 18 В резервуаре на ХОО изотермически хранится аммиак. Объем резервуара 5000
м.куб. Коэффициент заполнения 0,835. Дать прогноз химической обстановки на 1 ч после
разрушения резервуара. Разлив свободный. Метеоусловия: СВУ - изотермия, температура 20
град.С, ветер 4 м/с.
№19 В резервуаре на ХОО изотермически хранится аммиак. Объем резервуара 10000
м.куб. Коэффициент заполнения 0,835. Дать прогноз химической обстановки на 20 ч после
разрушения резервуара. Под резервуаром имеется поддон (обваловка) высотой 1,8 м.
Метеоусловия: СВУ - изотермия, температура - 30 град.С, ветер 1 м/с.
№20 В резервуаре на ХОО изотермически хранится аммиак. Размеры резервуара:
диаметр 43 м, длина 20 м. Коэффициент заполнения 0,835. Дать прогноз химической обстановки
на 10 ч после разрушения резервуара. Под резервуаром имеется поддон (обваловка) высотой 1,2
м. Метеоусловия: СВУ - инверсия, температура 10 град.С, ветер 3 м/с.
ИСТОЧНИКИ:
“Защита в чрезвычайных ситуациях и гражданская оборона: в 2 частях,/ Ефимов В.Ф.,
Рябиков А.А., Титоренко Л.П., Чебыкин А.Д., под ред. Л.П. Титоренко Учебное пособие, часть 2,
М.: Изд. ООО «Ториус 77», 2009 г.
4
Приложение
ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАСЧЕТОВ.
Таблица 13. Глубины зон возможного заражения АХОВ, км
Ск-сть
Эквивалентное количество АХОВ , т
ветра
м/с
0.01 0.05 0.1
0.5
1
3
5
10
20
30
50
1
0.38 0.85 1.25 3.16 4.75 9.18 12.53
19.20 29.56 38.13 52.67
2
0.26 0.59 0.84 1.92 2.84 5.35 7.20
10.84 16.44 21.02 28.73
3
0.22 0.48 0.68 1.53 2.17 3.99 5.34
7.96
11.94 15.18 20.59
4
0.19 0.42 0.59 1.33 1.88 3.28 4.36
6.46
9.62
12.18 16.43
5
0.17 0.38 0.53 1.19 1.68 2.91 3.75
5.53
8.19
10.33 13.88
6
0.15 0.34 0.48 1.09 1.53 2.66 3.43
4.88
7.20
9.06
12.14
7
0.14 0.32 0.45 1.00 1.42 2.46 3.17
4.49
6.48
8.14
10.87
8
0.13 0.30 0.42 0.94 1.33 2.30 2.97
4.20
5.92
7.42
9.90
9
0.12 0.28 0.40 0.88 1.25 2.17 2.80
3.96
5.60
6.86
9.12
10
0.12 0.26 0.38 0.84 1.19 2.06 2.66
3.76
5.31
6.50
8.50
11
0.11 0.25 0.36 0.80 1.13 1.96 2.53
3.58
5.06
6.20
8.01
12
0.11 0.24 0.34 0.76 1.08 1.88 2.42
3.43
4.85
5.94
7.67
13
0.10 0.23 0.33 0.74 1.04 1.80 2.37
3.29
4.66
5.70
7.37
14
0.10 0.22 0.32 0.71 1.00 1.74 2.24
3.17
4.49
5.50
7.10
15
0.10 0.22 0.31 0.69 0.97 1.68 2.17
3.07
4.34
5.31
6.86
Примечания: 1.При скорости ветра более 15 м/с используют значение для 15 м/с.
70
65.23
35.35
25.21
20.05
16.89
14.79
13.17
11.98
11.03
10.23
9.61
9.07
8.72
8.40
8.11
100
81.91
44.09
31.30
24.80
20.82
18.13
16.17
14.68
13.50
12.54
11.74
11.06
10.48
10.04
9.70
300
166.0
87.79
61.47
48.18
40.11
34.67
30.73
27.75
25.39
23.49
21.91
20.58
19.45
18.46
17.60
500
231.0
121.0
84.50
65.92
54.67
47.09
41.63
37.49
34.24
31.61
29.44
27.61
26.04
24.69
23.50
1000
363.0
189.0
130.0
101.0
83.60
71.70
63.16
56.70
51.60
47.53
44.15
41.30
38.90
36.81
34.98
2.При скорости ветра менее 1 м/с используют значение для 1 м/с.
Таблица 14. Характеристики АХОВ и расчетные коэффициенты.
NN
п/п
1
1
Наименование АХОВ
Плотность
т/м. куб
газ
3
0.0008
жид4
0.681
Температура
кипения,
5
-33.42
Пороговая токсодоза
г мин/м3
6
15
Значения коэффициентов
К1
7
0.18
К2
8
0.025
К3
9
0.04
К7 для значений температуры (С)
- 40
- 20
0
20
40
10
11
12
13
14
0/0.9
0.3/1 0.6/1 1/1
1.4/1
2
Аммиак-хранение под
Давлением
2
Аммиак-изотермическое
—
0.681 -33.42
15
0.01 0.025
0.04
0/0.9
1/1
1/1
хранение
3
Водород фтористый
—
0.989 19.52
4
0
0.028
0.15
0.1
0.2
0.5
4
Водород хлористый
0.0016
1.191 -85.10
2
0.28 0.037
0.30
0.4/1
0.6/1 0.8/1
5
Диметиламин
0.0020
0.680 6.9
1.2
0.06 0.041
0.50
0/0.1
0/0.3 0/0.8
6
Нитрил акриловой
—
0.806 77.3
0.75
0
0.007
0.80
0.04
0.1
0.4
кислоты
7
Окислы азота
—
1.491 21.0
1.5
0
0.040
0.40
0
0
0.4
8
Сернистый ангидрид
0.0029
1.462 -10.1
1.8
0.11 0.049
0.333
0/0.2
0/0.5 0.3/1
9
Окись этилена
—
0.882 10.7
2.2
0.05 0.041
0.27
0/0.1
0/0.3 0/0.7
10
Сероводород
0.0015
0.964 -60.35
16.1
0.27 0.042
0.036 0.3/1
0.5/1 0.8/1
11
Формальдегид
—
0.815 -19.0
0.6
0.19 0.034
1.0
0/0.4
0/1
0.5/1
12
Фосген
0.0035
1.432 8.2
0.6
0.05 0.061
1.0
0/0.1
0/0.3 0/0.7
13
Фтор
0.0017
1.512 -188.2
0.2
0.95 0.038
3.0
0.7/1
0.8/1 0.9/1
14
Фосфор треххлористый
—
1.570 75.3
3.0
0
0.010
0.2
0.1
0.2
0.4
15
Фосфора хлорокись
—
1.675 107.2
0.06
0
0.003
10.0
0.05
0.1
0.3
16
Хлор
0.0032
1.553 -34.1
0.6
0.18 0.052
1.0
0/0.9
0.3/1 0.6/1
17
Хлорпикрин
—
1.658 112.3
0.02
0
0.002
30.0
0.03
0.1
0.3
18
Хлорциан
0.0021
1.220 12.6
0.75
0.04 0.048
0.8
0/0
0/0
0/0.6
19
Этиленамин
—
0.838 55.0
4.8
0
0.009
0.125
0.05
0.1
0.4
20
Этиленсульфид
—
1.005 55.0
0.10
0
0.013
6.0
0.05
0.1
0.4
21
Этилмеркаптан
—
0.839 35.0
2.20
0
0.028
0.27
0.1
0.2
0.5
Примечания: 1.Плотности газообразных АХОВ в колонке 3 приведены для атмосферного давления ( 98.1 кПа ).
2.В колонках 10—14 в числителе даны значения для первичного облака, в знаменателе — для вторичного.
3.Значение К при изотермическом хранении аммиака приведено для случая разливов (выбросов) в поддон.
Таблица 15. Значения коэффициента К4 в зависимости от скорости ветра.
Скорость ветра, м/с
1 2
3
4
5
6
7
8
К4
1
1.33 1.67
2.0
2.34 2.67 3.0
3.34
9
3.67
Таблица 16. Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/час
Скорость ветра, м/с
1 2 3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
Инверсия
5 10 16 21 Изотермия
6 12 18 24 29 35 41 47 53 59 65 71
Конвекция
7 14 21 28 ( Сохранена нумерация таблиц по методическому пособию 1992 г)
1/1
1/1
1
1/1
1/1
1
1
1.2/1
2.5/1
2.4
1
1/1
1/1
1/1
1/1
1/1
1/1
1
1
1/1
1
1/1
1
1
1
1
1.7/1
3.2/1
1.2/1
1.5/1
2.7/1
1.1/1
2.3
2.5
1.4/1
2.9
3.9/1
2.2
2.2
1.7
10 15
4.0 5.68
13 14 15
76 82 88
-
5
Комментарии к выполнению Домашнего задания ДЗ по М-3
1. При решении задач Домашнего задания по М-3 о прогнозе химической обстановки следует
различать (см. Семинар Химия, стр.2 и Лекция 13 Химия):
- аварию, при которой рассматривается разрушение ОДНОГО объекта(резервуара, емкости)
хранения АХОВ с выделением ОДНОГО вещества (АХОВ) – пример расчета в задаче №1, см.
Семинар Химия, стр.9;
- разрушение химически опасного объекта (ХОО), когда происходит разрушение ВСЕХ
(НЕСКОЛЬКИХ) объектов(резервуаров, емкостей) хранения РАЗЛИЧНЫХ АХОВ ХОО с
выделением НЕСКОЛЬКИХ веществ (АХОВ) – пример расчета в задаче №2, см. Семинар Химия,
стр.10.
2. Способы хранения АХОВ (Лекция 13 Химия, стр.7)
Хранение в ЖИДКОМ виде:
- при постоянной низкой температуре (ИЗОТЕРМИЧЕСКИ) ;
- под давлением ;
- при нормальных условиях (герметическое хранение).
Хранение в виде ГАЗА:
- под давлением (повышенным).
3.Образование при аварии ПЕРВИЧНОГО и ВТОРИЧНОГО ОБЛАКОВ (Лекция 13 Химия,
стр.8)
- Образуется ОБА - и ПЕРВИЧНОЕ и ВТОРИЧНОЕ ОБЛАКА при хранении АХОВ под давлением в ЖИДКОМ виде и
при хранении АММИАКА (в ЖИДКОМ виде) при постоянной низкой температуре
(ИЗОТЕРМИЧЕСКИ);
- Образуется ТОЛЬКО ПЕРВИЧНОЕ ОБЛАКО при хранении АХОВ в виде ГАЗА ( при повышенном давлении).
- Образуется ТОЛЬКО ВТОРИЧНОЕ ОБЛАКО при хранении АХОВ в ЖИДКОМ виде (сжиженных) при постоянной низкой температуре
(ИЗОТЕРМИЧЕСКИ), кроме аммиака;
при хранении высококипящих АХОВ в ЖИДКОМ виде (сжиженных) при нормальных
условиях (нормальной температуре и давлении).
В целом
ВТОРИЧНОЕ облако может образоваться ТОЛЬКО при хранении АХОВ в ЖИДКОМ виде.
4. Значение коэффициента К1 в зависимости от определения наличия первичного и /или
вторичного облака берется по табл. на стр.4 и из табл.13 (см. Семинар Химия, стр.11).
5. Значения коэффициента К6 (см. Семинар Химия, стр.5) при Tисп  1 часа
определяется по
формуле К6 = min { Tисп ;Tпрог)0,8 , с учетом степени 0,8. Если Tисп достаточно велико
(т.е. Tисп > Tп рог ), то
К6 = Tпрог0,8 .
Значение Tпрог представляет собой время в часах , на которое дается прогноз химической
обстановки после разрушения резервуара с АХОВ. Используется также и в формуле (9) (см.
Семинар Химия, стр.6).
Время прогноза , как правило, устанавливается в решении поставленной задачи.
6. Значения коэффициента К7 (см. Семинар Химия, стр.5) для жидкостей и сжиженных
газов (т.е. для хранения АХОВ в жидком виде – см.п.2) определяется по табл.14 (см.
Семинар Химия, стр.11) для КОНКРЕТНОГО значения температуры (заданного для
6
метеоусловий в задаче).Поскольку в табл.14 (см. Семинар Химия, стр.11) приведены только
несколько значений температур, то для КОНКРЕТНЫХ значений температур, заданных в
условии задачи, необходимо значения коэффициента К7 определить ИНТЕРПОЛЯЦИЕЙ.
Например, если в условии задачи дана температура 300 , а в табл.14 (см. Семинар Химия,
стр.11) в столбцах 13 и 14 для соответствующего АХОВ приведены значения К7 для 200 и
400, необходимо интерполяцией найти значение К7 для 300.
7. При решении задачи о разрушении ОДНОГО РЕЗЕРВУАРА (см.п.1) следует пользоваться
расчетом для случая аварии с разрушением ОДНОГО объекта, хранящего указанное АХОВ
(см. Семинар Химия, Семинар Химия, стр. 4—8, формулы 1-14).
Для этого варианта задач определяется эквивалентное количество АХОВ в первичном
облаке по формуле (5), (см. Семинар Химия, стр.5), а во вторичном облаке –по формуле (7).
(см. Семинар Химия, стр.6). [Формулу (15) на стр.8 – НЕ ПРИМЕНЯТЬ !!!]
При решении задачи о разрушении НЕСКОЛЬКИХ РЕЗЕРВУАРОВ с РАЗЛИЧНЫМИ АХОВ
(см.п.1) определяется эквивалентное количество АХОВ по формуле (15) (см. Семинар Химия,
стр.8).
8. Глубины зоны заражения по табл.13 (см. Семинар Химия, стр.11) определяются для
первичного Г1 и вторичного Г2 облаков, которые могут образоваться для условий задачи (
см.п.3). Если образуется ТОЛЬКО ОДНО (или первичное, или вторичное) облако, то
применять формулу (8), (см. Семинар Химия, стр.6) не нужно, а воспользоваться только
одним определенным значением: или Г1 , или Г2 .
В формуле (8) величина Гок обозначает окончательную расчетную глубину зоны
заражения, которая потом используется и в формулах (11),(12) и (13) (см. Семинар Химия,
стр.6, 7).
9. Глубина переноса облака, обозначаемая Гпер , рассчитывается формуле (9) (см. Семинар
Химия, стр.6) , в которой используется величина скорости Vпер (км/час) переноса переднего
фронта облака зараженного воздуха, определяемая по табл.16 (см. Семинар Химия, стр.11)
для скорости ветра (м/с) по метеоусловиям, задаваемым у задаче.